[发明专利]一种利用涵道风扇矢量喷管的倾转旋翼机

说明书

本发明涉及倾转旋翼机无人机技术领域，且公开了一种利用涵道风扇矢量喷管的倾转旋翼机，包括支撑装置、机翼和尾翼、可倾转旋翼装置、涵道风扇涵道风扇推进装置与矢量喷管装置，两组所述可倾转旋翼装置分别均匀设置在机翼的外侧，所述涵道风扇推进装置固定设置在支撑装置的内腔，所述矢量喷管装置转动设置在涵道风扇推进装置的后侧，本无人飞行器保留了V‑22飞机同时实现固定翼飞行与垂直/短距起降的优点之外，配合成熟的涵道风扇和矢量喷管技术，使无人飞行器能实现垂直起降和高速飞行，取消了周期变距控制，降低了制造成本和控制难度；并且在固定翼模式飞行时不仅可以保持原有的气动外形，额外的推力和较小的阻力有利增加飞行速度、留空时间和航程。

技术领域

本发明属于倾转旋翼机无人机技术领域，具体为一种利用涵道风扇矢量喷管的倾转旋翼机。

背景技术

美国V-22成功服役后，以独特的气动布局，实现了固定翼飞机的垂直起降/短距起降，将固定翼飞机的高速度、长航时和直升机的垂直起降完美结合。该项技术应用在无人机上，可以使无人机的应用场景得到极大拓展，尤其在短途运输应用场景上可以替代一部分的地面运输工具，具有及其广泛的应用价值。

但是V-22使用了传统直升机的旋翼周期变距技术，控制难度大，尤其是从直升机状态向固定翼状态转换的过程中，控制难度非常大，极容易坠机。在无人机上应用存在一定难度。因此，人们利用多旋翼飞行器的控制原理，取消了机翼两侧主旋翼的周期变距控制，在机头或者机尾增设了小型旋翼，变形成三轴飞行器或者四轴飞行器，降低了控制难度，可以较易实现飞行控制和飞行状态切换。但该种方案存在的问题是飞行器转入固定翼飞行模式后，机头或机尾的小旋翼产生较大的气动阻力，影响了飞行速度和续航，并且小旋翼及动力机构成为无效死重，影响了机动性能，为此，我们提出一种利用涵道风扇矢量喷管的倾转旋翼机。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种利用涵道风扇矢量喷管的倾转旋翼机，有效的解决了传统的飞行器转入固定翼飞行模式后，机头或机尾的小旋翼产生较大的气动阻力，影响了飞行速度和续航，并且小旋翼及动力机构成为无效死重，影响了机动性能的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用涵道风扇矢量喷管的倾转旋翼机，包括支撑装置、可倾转旋翼装置、涵道风扇推进装置与矢量喷管装置，两组所述可倾转旋翼装置分别均匀设置在支撑装置的左右两侧，所述涵道风扇推进装置设置在支撑装置的内腔，所述矢量喷管装置设置在涵道风扇推进装置的后侧；

所述支撑装置包括下单翼机身，所述下单翼机身的左右两侧均设置有机翼，所述下单翼机身的顶部均匀设置有两组V尾翼，所述机翼的后侧开设有安装槽，所述安装槽内安装有副翼，所述副翼与机翼内部的驱动电机连接。

优选的，所述可倾转旋翼装置包括发动机舱，两组所述发动机舱分别通过旋转轴安装在两组机翼的翼尖侧，所述发动机舱内安装有电机/发动机、减速器和角度传感器，所述电机/发动机通过减速器和输出轴安装有旋翼，两组旋翼桨距相等，方向相反，旋转方向相反。

优选的，所述涵道风扇推进装置包括风扇，所述风扇的外侧壁设置有涵道，所述下单翼机身的尾部开设有喷气孔，所述下单翼机身的顶部开设有进气口，所述进气口与喷气口相连通，所述涵道风扇设置在喷气口内。

优选的，所述矢量喷管装置包括第一喷管、第二喷管、第三喷管和第四喷管，所述第一喷管的前端与涵道风扇密封连接，所述的后端与第二喷管前端以正圆方式密封连接，所述第二喷管前端外侧有齿圈，所述齿圈与下单翼机身内部的伺服电机1通过齿轮啮合，所述第二喷管后端与第三喷管以斜切圆方式密封连接，所述第三喷管前端外侧有齿圈，所述齿圈与伺服电机2通过齿轮啮合，所述第三喷管后端与第四喷管以斜切圆方式密封连接，所述第四喷管前端外侧有齿圈，所述齿圈与下单翼机身内部伺服电机3通过齿轮啮合。

优选的，所述机翼和V尾翼与其他常规飞机布局无异，所述机翼与下单翼机身固定连接并且圆滑过渡。